Nr?NminNT?Nmin=；
Nr?1NT?1解得：Nr=40
P=P+?P=1.72+0.1*9.8*37*0.001=1.756 Mpa 查表Pc=45.5 Tc=91.6°C Pr=P/Pc=17.2/45.5=0.378 Tr=T/Tc=
42.5?273.15=0.865
91.6?273.15PM17.2*105*42.04*10?3查表Z=0.72 ?V===38.29
RTZ8.314*(42.5?273.15)*0.7253°C纯丙烷的?v=474kgm3
第四节 精馏塔工艺设计
1. 物性数据
定性温度T取塔顶温度TD=316.1K，塔底温度T2=325.23K的平均温度320.65K 液相 密度（51.77°，表面张力（51.77°，1.78MPa） 丙烯 丙烷 气相 453.7 445.36 1.78MPa） 4.16 4.65 密度（51.77°，表面张力（51.77°，1.78MPa） 1.78MPa） 丙烯 丙烷
47.86 40.35
液相密度ρL = 0.982*453.7+0.018*445.36=453.55 kg/ m3
ρV =47.86*0.98+40.35*0.02=47.71 kg/ m3
液相表面张力：σ= 4.65*0.982+4.16*0.018=4.63 mN/m
2. 初估塔径
摩尔质量：Mv=0.98*42+0.02*44=42.04g/mol; ML=0.976*42+0.024*44=42.048g/mol; 质量流量：
Wv=V·Mv=738.675*42.04/3600=8.63kg/s
WL=L·ML=746.175*42.048/3600=8.72kg/s 假设板间距HT=0.45m;
Wl?v?两相流动参数：F 0.267 LV?Wv?l
查《化工原理》（下册）P107筛板塔泛点关联图，得：C20=0.053
?=4.63所以，气体负荷因子：
???C?C20??=0.0396
?20?
?L??Vuf?C 液泛气速： ?V＝0.155m/s
取泛点率0.7
操作气速：u = 泛点率 ×uf=0.11 m/s 气体体积流量q= Wv/ρV=0.181 m3/s
nvs
0.22qVVs气体流道截面积： =1.65 m A?u 选取单流型弓形降液管塔板，取Ad / AT=0.09;
则A / AT=1- Ad / AT =0.91 截面积: AT=A/0.91=2.19 m2
塔径：D =1.67m ?
4AT?圆整后，取D=1.6m
符合化工原理书P108表6.10.1及P110表6.10.2的经验关联
2 ? 实际面积： =2 mAT?D24
降液管截面积：Ad=AT-A=0.18 m2
气体流道截面积：A=AT(1-Ad)=1.82 m2
ATqVVsu?实际操作气速： = 0.11 m/s A实际泛点率：u / uf =0.71与所取0.7基本符合 则实际HT=0.45m，D=1.6m，uf =0.155m/s,u=0.11m/s, AT =2 m2 ,A=1.82 m2 ,u / uf =0.71 3. 塔高的估算
实际塔板数为Np，理论板数为NT=140（包括再沸器），其中精馏段61块，提馏段79块，则
Np=（NT-1）/0.6+1=139/0.6+1=233（块）
实际精馏段为102-1=101块；提馏段为132块，塔板间距HT =0.45 m
有效高度：Z= HT ×（Np-1）=104.4m;进料处两板间距增大为0.8m
设置8个人孔，每个人孔0.8m
裙座取5m,塔顶空间高度1.5m,釜液上方气液分离高度取1.8m. 设釜液停留时间为20min，
排出釜液流量q= Wv/ρV=0.181 m3/s
nvs密度为ρb =453.55kg/m3
釜液高度：ΔZ= q/(3* 1.62 )=0.024m 取其为0.03m
nvs总塔高h=Z+8*(0.8-0.45)+5+1.5+1.8+0.03+2*(0.7-0.45)=116.03m
第五节 溢流装置的设计
1．
降液管（弓形）
2
由上述计算可得：降液管截面积：Ad=A-AT = 0.18 m 由
Ad/AT=0.099,查《化工原理》（下册）P113的图
6.10.24可得：
lw/D=0.73所以，堰长lw=0.73D=1.168 m 2．
溢流堰
取E近似为1
则堰上液头高：
?q?nlh?3?2.84?10E? how?lw??2/3??29.51mm>6mm ???取堰高hw=0.029m,底隙hb=0.035m 液体流经底隙的流速：
qnls?ublhwb/3600=0.266m/s
第六节 塔板布置和其余结构尺寸的选取
1.取塔板厚度б=4mm
进出口安全宽度bs=bs’=80mm 边缘区宽度bc=50mm 由
Ad/
AT=0.09,查《化工原理》（下册）P113的图
6.10.24可得：bd/D=0.14
lbd?1.6[1?1?(wD)2]
所以降液管宽度：b =0.224m
dx?D?(bd?bs) =0.496m 2D ?bcr= =0.75m 2
a
有效传质面积：A ?2(xr2?x2?r2sin?1) = 1.228 m2
采用F1Z-41型浮阀，重阀浮阀孔的直径dxr0=0.039 m
初取阀孔动能因子F=11，计算适宜的阀孔气速
0u0?F0?v=1.60ms